太阳能光伏发电行业现状如何?
我国光伏行业发展至第四阶段
我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步,十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展,建立了完整的市场环境和配套环境,已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列,已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链,并具备向智能光伏迈进的坚实基础。我国光伏行业发展经历了以下几个历史阶段:
年新增装机量波动较大
据国家能源局统计数据显示,2015年,我国光伏发电新增装机容量为1513万千瓦。2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新增项目有所下滑,全年新增装机容量出现下降态势,从2017年的5306万千瓦下降至4426万千瓦。2019年,国内光伏新增装机仍然呈现下降趋势,下降至3011万千瓦。2019年对需要国家补贴的项目采取竞争配置方式确定市场规模,因政策出台时间较晚,项目建设时间不足半年,很多项目年底前无法并网,再加上补贴拖欠导致民营企业投资积极性下降等原因,截止2019年底竞价项目实际并网量只有目标规模的三分之一。
2020年,在未建成的2019年竞价项目、特高压项目,加上新增竞价项目、平价项目等拉动下,预计国内新增光伏市场将恢复性增长。“十四五”期间,随着应用市场多样化以及电力市场化交易、“隔墙售电”的开展,新增光伏装机将稳步上升,中国光伏发电新增装机容量为4820万千瓦。
2020年末累计装机量超2.5亿千瓦
累计装机容量方面,据国家能源局统计数据显示,2015年以来,我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2015年,全国光伏发电累计装机容量为4318万千瓦,到2020年已经增长至25300万千瓦。从一定程度上说,我国的光伏发电正在迅速发展起来。
光伏发电量增速维持在15%以上
据国家能源局统计数据显示,2013年以来,我国光伏发电量增长迅速。2013年,全国光伏发电量仅为91亿千瓦时,到2019年,全国光伏发电量2238亿千瓦时,同比增长26.08%。截止2020年底,全国光伏发电量为2605亿千瓦时,同比增长16.4%。
华北、西北与华东地区新增装机量较多
截至2021年9月底,全国分布式光伏装机9399万千瓦,占光伏总装机比重33.8%,与上二季度相比提升1.2个百分点,同比提升1.8个百分点
从全国并网光伏发电新增装机布局看,2021年前三季度,我国华北地区新增装机8027.6万千瓦,占全国的28.9%西北地区新增装机6456.8万千瓦,占全国的23.2%华东地区新增装机5390.6万千瓦,占全国的19.4%华中地区新增装机3716.2万千瓦,占全国的13.4%南方地区新增装机2753.1万千瓦,占全国的9.9%东北地区新增装机1438.4万千瓦,占全国的5.2%。
总体来说,为了响应巴黎协定,我国提出了“碳中和”“碳达峰”的号召,在此号召下,近年来我国光伏行业有了长足的发展。
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
1、光伏产业,简称PV(photovoltaic)。我国76%的国土光照充沛,光能资源分布较为均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电没有任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠。
2、除大规模并网发电和离网应用外,太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存, 太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一 爆炸式发展的行业。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。工业和信息化部2015年8月19日公布数据显示,上半年我国光伏产业同比增长30%。同时,产品价格稳中有升,企业经营普遍好转,国内前4家多晶硅企业均实现满产,前10家组件企业平均毛利率超15%,进入光伏制造行业规范公告名单的29家组件企业平均净利润率同比增长6.5个百分点。
展望2022年,随着掣肘光伏产业链发展的瓶颈制约逐步得以解决,预计我国光伏产业在装机规模、技术革新等方面都将迎来跨越式发展,具体将呈现以下八大发展趋势:
1.装机规模快速增长。2021年我国光伏装机受到硅料环节供给不足、价格暴涨影响,进度不及预期,虽然在12月份疯狂抢装下,勉强实现了市场普遍预期的50GW左右装机规模,但全年市场运行状况与“双碳”目标相去甚远。进入2022年,随着硅料扩产产能的释放,光伏产业链的供需矛盾局面将从结构性紧缺向全面过剩转变,经过一年大幅涨价的硅料、硅片等上游材料将进入降价阶段,光伏发电的LCOE将不断下降,将这对于生产制造企业来说不一定是好信号,但对国家能源体系变革和光伏装机来说,则是一个不折不扣的利好。叠加风光大基地建设、整县推进等政策促进,市场普遍预测,2022年光伏装机规模将达到70GW以上,乐观预估装机规模则超过100GW。
2.技术变革持续加速。光伏产业类似于半导体产业,在技术变革周期上基本符合摩尔定律,总体技术更新换代较为频繁。目前,光伏产业最主要的技术变革为P型电池向N型电池的升级,随着P型电池基本达到理论上的光电转换上限,预计2022年将加速向HJT和TOPCON技术变革,N型电池的占有率将呈现快速增长态势。至于HJT和TOPCON之间的技术路线之争,随着越来越多生产线较长期限实测数据的出炉,两种技术路线的优劣势对比将会有更多科学依据,路线之争将更趋明朗化。对我个人来说,我一直押注HJT技术。此外,在加快风光大基地建设的推动下,在集中式电站更具优势和经济性的跟踪支架技术将会得到普及,推升跟踪支架技术的市场占有率,逐步从目前较低的20%左右向欧美50%左右靠拢。与此同时,双面率也将快速提升,对光伏玻璃技术提出了更大、更薄、透光性更好的要求,有利于头部玻璃企业提升市场占有率。
从技术变革趋势可以看出,光伏产业链的技术变革主要聚焦于提升转换效率和降低生产成本,综合起来就是降低度电成本(LCOE)。总体来看,2022年将以电池技术、支架技术和双面技术等方面的技术变革为主,预计将大幅提升光电转换效率,降低度电成本。
3.“一大一小”成为中坚。相对于其他发电模式,光伏发电在清洁程度、降成本空间、技术成熟度等方面的优势很明显,但也具有占地空间大、对光照条件要求高等缺点。为了规避这一矛盾,未来光伏发电装机将向大基地这一“大”和分布式光伏这一“小”集中。在“大”的方面,国家和各省市在光照资源丰富的地方部署打造多个风光大基地,集中于大西北和山东、河南等北方区域,主要建设在沙漠、戈壁、荒漠等地广人稀的地理环境中。根据国网能源研究院新能源与统计所所长李琼慧预测,“十四五”期间,我国将新建14个大型风电、光伏基地项目,其中包括9个大型清洁能源基地项目和5个大型海上风电基地项目。另据统计,目前我国已开工建设的清洁能源大基地建设项目合计装机规模达到了100GW,将成为未来光伏新增装机的主力军。在“小”的方面,分布式光伏成为行业的焦点,特别是在整县安装政策刺激下,分布式光伏将迎来大发展阶段,包括工商业分布式光伏和户用分布式光伏,预计未来每年将带来至少二三十GW的装机增量。
4.大型企业抢占市场。光伏产业发展初期,我国光伏产业链企业主要以民营企业为主力军,包括早期的产业龙头尚德、赛维和现阶段的龙头正泰、隆基、通威,以及数量众多中小EPC和运营企业。但随着“双碳”上升为国策,光伏发电装机和发电规模成为了央企、大型国企能源集团的政治任务,导致光伏产业特别是光伏电站EPC和运营市场被大型企业大举蚕食,原先作为市场主力军的中小民营企业面临巨大的竞争压力,国进民退趋势非常明显。目前市场主流的商业模式为:大型国企EPC建设方或民营企业负责建设电站,建成后直接打包出售给央国企能源集团,赚取建设总成本和出售价格之间的差额收益,而央国企能源集团通过这一模式可以更快速完成新能源装机和发电规模的政治任务。
5.加装储能成为趋势。“光伏发电 储能”将成为新一代能源体系的黄金搭档,储能的调峰调频功能可以较好地缓解风光等新能源的波动性和间歇性缺陷,确保电力体系的稳定性。2022年,储能的装机主力将在发电侧,因为有政策强制加配的要求,同时随着电价改革的深化,峰谷价差将会持续拉大,发电侧储能的性价比也会逐步提升至具备经济性。此外,电网侧、用户侧的储能需求也会不断释放,推动储能产业进入规模化发展的新阶段。
6.特高压建设加速上马。与储能一样,特高压也是新一代能源体系必备的辅助型基础设施,其重要性不亚于储能。特别是清洁能源大基地主要分布于非负荷中心区的西北和华北,大基地发出的电必须通过特高压电网向东南沿海用电中心区输送,催生大规模的特高压建设需求。在特高压领域,我国的技术在全球处于遥遥领先的地位,是我国建设新一代能源体系的另一张王牌。
7.竞争格局发生剧变。在市场无形之手和政策有形之手的双重作用下,光伏产业链各环节的竞争形势和价格走势将发生显著变化。
硅料端——扩张产能将在2022年陆续释放,供不应求局面将逐步得到缓解,预计价格将从高位持续回落,但产能释放的节奏并不会太快,大量产能将在2022年下半年和2023年后落地,因此硅料价格在2022年总体还将在相对高位,市场预计将维持在150元/千克以上,虽然相对最高点的268元/千克有较大幅度下降,但较四五十元的成本来说依然有较大的利润空间。
硅片端——硅片是整个产业链中产能最为过剩的环节之一。据统计,2021年底全球产能达到390GW,2022年底将达到600GW,相较预计的210GW装机规模对应的260GW
硅片需求,过剩非常严重。在2021年,由于上游硅料的紧缺,导致硅片环节整体开工率仅60%左右,硅片龙头企业凭借产业链掌控优势,开工率相对更高,同时将成本向下传导的能力更强,这也是隆基、中环等硅片龙头2021年盈利较好的主要原因。但随着硅料产能的释放以及硅片产能的进一步过剩,预计今年硅片环节的市场竞争将会大幅提升,价格战将不可避免,龙头企业的超额利润将会抹平,整体产业形势不容乐观。
电池片、组件端——电池片和组件是上下受压的弱势环节,对上受到硅片价格上涨的冲击,对下受到强势EPC方和运营方的挤压,是2021年最悲惨的光伏细分产业。所谓否极泰来,在经历了一年的至暗时刻后,预计电池片和组件企业将在今年迎来涅槃重生,量价齐声叠加成本下降,盈利能力有望触底反弹。
光伏玻璃端——又一个产能严重过剩的环节,其产能过剩程度不亚于硅片端。这也印证了一句话:没有进入壁垒的热门产业必然引发严重过剩,硅片如此,光伏玻璃也是如此。随着2020年光伏玻璃在产能不足催动下出现一波大涨,大量光伏玻璃企业疯狂扩大产能,一批其他类型的玻璃企业也大举进入光伏玻璃领域,导致整个光伏玻璃产能今年将达到2000万吨,远超1300万吨的预计需求量。产能严重过剩必然导致恶性竞争和剧烈的价格战,光伏玻璃价格也将持续保持地低位,二三线光伏玻璃企业将面临生存压力。
8.多能互补将成趋势。当前能源形式越来越丰富,既有火电、水电等传统能源,又有光伏、风电、垃圾发电等新能源,各种能源形式之间具有较强的互补性,特别是新能源具有波动性的缺陷,需要与其他能源形式尤其是火电进行搭配,形成优势互补,构建动态稳定的能源闭关体系。如现在比较热门的“风光水火储一体化”项目,通过在大基地中建设风电、光伏发电、火电、水电等各类型电站,并相应配备一定的储能,从而实现多能源发电品种互相补充,提升能源利用效率和发展质量。此外,风光大基地建设也是一种很重要的能源建设形式,通过“风电 光伏”并行建设的形式,既可以提升土地利用效率,也可以形成能源互补,将成为未来新能源建设的重要方式之一。
你好,2020年我国的光伏产业发展态势整体非常好,户用光伏补贴在11月底也会全部用完。而在临近年末,各地区都在下发有关于新能源的政策,可以说是为明年的发展带来了非常好的市场信心。
在最近召开的十四五计划会议中,明确提出要:“推进能源革命”、“构建生态文明体系,促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求,为能源产业的持续健康发展指明了方向。
而光伏发电光技术降本空间大、技术进步快、产业化确定性强,是未来主要发展的低成本节能发电方式之一。
未来,我国很多城市农村家庭房屋、建筑的屋顶都会安装光伏电站,来推动清洁能源产业的发展。
按照我国2050年近零排放,深度脱碳的愿景目标,“十四五”能源转型的步伐还需要进一步的加快。大家可以看到,煤电基本要关门了,煤炭提前达峰是大概率的事件。另外,我们要力保非化石能源占比不低于20%的比例,是非常关键的一个指标,风电和光伏就要担当主力了。光伏发电在“十四五”期间,至少要新增2.5亿千瓦,要达到累计装机5亿千瓦。这样我们才能为2030年光伏累计不少于8亿千瓦,实现25%的非化石能源打下基础,进而再一步实现到2030年和2050年非化石能源占到35%和70%的高比例目标。所以我们要坚信并且看见光伏发电将成为未来最重要的发电电源。
所谓,新能源光伏发电的发展前景非常好!
光伏电站
2019年后,中国光伏正式进入了“平价上网时代”,在光照条件好的地方,上网价格已经低于火电,整个产业竞争力不断提升,去年中国光伏新增装机量48.2GW,占全球三成。与此同时,中国光伏组件的出口目的地十分分散,“卡脖子”的顾虑已然烟消云散。
回溯中国光伏行业的发展,以欧美双反、“531新政”以及2019年国家能源局的平价上网通知,大致可以划分为四个阶段:
1. 两头在外的时代(2012年之前):上游原材料依赖进口,下游组件绝大部分都用于出口,内需不足,缺乏核心技术。
2. 产业扶持:(2013年到2018年):发改委等部门陆续推出补贴政策,拉动内需,但是出现了一些结构性问题,比如财政补贴窟窿越来越大,出现骗补现象。
3. 补贴退坡:(2018年到2020年):2018年“531新政”降低了光伏的补贴标准,限制了补贴规模,行业装机量出现间歇性回落,劣质产能被淘汰,加速了平价时代的到来。
4. 平价时代(2021年之后):凭借低成本和规模化创新优势,目前中国光伏发电侧已经接近平价,部分地区已经低于传统电价,竞争力优势不断凸显。
光伏产业的全球争霸赛中,无论是硅料、硅片、电池片还是组件,无论是市场份额还是技术实力,中国都是绝对世界第一,无论今后的技术路线再怎么变化,可以确定的是,最后的赢家一定是中国公司。
沙漠、湖泊、屋顶的光伏产业遍布中国,但很少人知道我们的光伏电站的模样。利用 Hightopo 的 HT 产品搭建轻量化的 3D 大型光伏发电站和光热发电站可视化场景,让大家线上游览一下光伏发电站。
2.英力特(000635)公司经营范围包括单晶硅、多晶硅生产开发,而公司与大股东英力特团体在国内最大硅石、石英石基地在宁夏石嘴山(硅石储量高达42.8亿吨)从事单晶硅、多晶硅生产开发。
3.东方钽业(000962)公司利用石嘴山市硅矿资源上风、通过硅微粉参与太阳能上游产业,与母公司宁夏东方有色金属团体参与打造世界级硅光伏基地。
4.三峡新材(600293)公司控股的宜昌当玻硅矿是国内大型硅质原料生产基地,“硅矿”储量有三千多万吨,是湖北宜昌地区最大,纯度最高的硅矿。
5.江苏阳光(600220)公司与宁夏东方有色、宁夏电力合作建设宁夏阳光硅业(占65%股权),项目规划年产4000吨高纯多晶硅;公司与陈钟谋教授合作组建江苏阳光太阳能电力主要研究、生产新型高效纳米光伏电池及组件,完全达产后预计年销售收进有看达到30亿元,成为我国最大的太阳能电池生产企业之一。
6.特变电工(600089)控股58.37%新疆新能源,为我国目前规模最大的专业从事太阳能开发和利用的高新技术企业,太阳能产能4100KW;公司控股75%的特变电工多晶硅公司建设1500吨/年太阳能级多晶硅项目。
7.金晶科技(600586)引进美国PPG生产技术建设的600T/D超白生产线已成功生产出超白玻璃产品(太阳能辅助材料),正打造国内最大的节能新材料基地。
8.光电股份(600184)公司与西安北方光电等9家企业发起设立的云南天达光伏科技主要从事晶体硅太阳能电池研制和生产。
9.安源股份(600397)公司引进国际顶级的德国VON.ARDENNE公司的大型真空磁控溅射镀膜生产线,年产200万平方米低辐射(LOW-E)太阳镀膜玻璃,这种太阳膜技术可应用到所有太阳能产品中,通过控制膜层的性质,可使热量传不出往,进步集热效率。
10.有研硅股(600206)公司处在多晶硅(半导体集成电路和硅太阳能电池的基础材料)产业链条的中间可以充分利用大直径单晶回收料,将其用于生产太阳能电池单晶硅;l公司单晶硅太阳能产能在130吨/年左右。
11.方兴科技(600552)公司拥有年产30万吨优质硅砂生产基地,目前年产1000吨多晶硅项目正招商引资,并引进德国西门子公司生产设备和技术。
12.生益科技(600183)公司控股的连云港东海硅微粉公司,是目前国内产量最大、品种最全的硅微粉生产企业,也是目前国内发展最快、市场占有率最高的硅微粉生产企业,具有年产2.8万吨的产能,行业垄断上风相当明显。
13.鄂尔多斯(600295)公司正在打造一条从煤炭开采到电厂发电直至硅铁、硅锰生产的完善产业链,其投资160亿的硅电联产项目正在鄂托克旗横盘镇迅速崛起。
14.航天机电(600151)公司控股52%的上海太阳能科技在国内建造了第一座10千瓦太阳能电站,且拥有全国最大的太阳能设施生产厂房,产量达到10兆瓦,并与夏普达成太阳能电池组件生产来料加工协议。
15.岷江水电(600131)公司与天威团体和西躲太阳能研究中心共同组建的西躲华冠科技在光热领域拥有第三代太阳能热水器、地源热泵空调系统、太阳能热发电系统等产品;在光电领域的配套产品有高频高效率逆变器、经济型屋顶并网太阳电池组件、薄膜太阳能电池。
16.安乐科技(000969)公司与德国Odersun就薄膜太阳能电池项目签订了研发合作合同设立太阳能电池研发中心,并与西躲科委共同开发西躲地区适用的太阳能电池产品。
17.南玻A(000012)在东莞总投资40亿元建设“绿色能源产业园”主要由太阳能电池项目、太阳能玻璃与超白玻项目、节能建筑玻璃项目三大种别组成,其中太阳能电池项目成为全国最大的太阳能电池基地,规划产能为450兆瓦。
18.乐山电力(600644)公司参股的四川新光硅业科技形成年产多晶硅太阳能硅片1260吨的生产能力,是国内重要的太阳能电池原材料多晶硅生产商。
19.风帆股份(600482)公司3.99亿投资太阳能电池片,太阳能电池一期工程2006年开工,竣工投产后形成20万MW太阳能电池和组件的生产能力,项目整体竣工投产后形成40万MW太阳能电池。
20.ST力阳(600482)公司是太阳能光热转换材料及高硼硅玻璃、电光源玻璃生产基地,是国内最大的太阳热水器核心技术产品供给商,市场份额目前居国内同行业首位;公司还是国内高硼硅管、棒材及其系列产品主要生产基地,为国内太阳能玻管最大的专业供给商。
21.三友化工(600409)公司与唐山氯碱公司共同设立项目公司,建设6万吨/年有机硅项目,主要用于太阳能电池用封装剂、太阳能电池涂料等领域。
22.杉杉股份(600884)公司参股20%的子公司宁波杉杉尤利卡太阳能科技发展主要从事单晶、非晶硅电池的生产,目前无盈利贡献。
23.申能股份(600642)公司通过参股上海太阳能科技,参与太阳能电池片领域。
24.华光股份(600475)公司持股52%的云南天达光伏科技主要从事太阳能电池片、电池组件、光伏发电系统及成配套产品研究、制造,是无锡尚德的关联企业。
25.小天鹅A(000418)公司大股东小天鹅团体参股了无锡尚德。
26.澳柯玛(600336)公司主要从事太阳能系列产品、太阳能新型墙体材料等制造和技术开发。开发的宽频真空管,采用独占的亚纳米陶瓷镀膜技术,体现了当今国际先进水平,已建立起国内领先的锂电池生产基地,规模进进国内前三名。
27.维科精华(600152)建设占地1000亩以上的维科能源产业产业园,旗下的宁波维科能源科技投资有限公司已成为我国大型的太阳能动力、锂离子电池生产企业。
28.赣能股份(000899)公司与华基光电(0155.HK)合作生产非晶硅光电薄膜电池的3个合资合同,生产线采用OEM形式为华基光电生产非晶硅光电薄膜电池。
29.威远生化(600803)实际控制人新奥团体近年参与光电技术领域。相关产品包括:全玻璃真空集热管,年产能:集热管200万支、热水器5万台。
30.孚日股份(002083)公司第一条CIGSSe薄膜太阳电池60MW生产线已经建成,正在调试中;与德国ALEOSOLARAG公司合资生产晶体硅太阳能电池组件项目也开工建设。
31.拓日新能(002218)公司建设的日投料120吨的光伏太阳能玻璃生产线已进进批量生产阶段;公司目前建设年产150MW非晶硅光伏电池生产线、2个日投料120吨光伏太阳能玻璃生产线以及3MWp光伏建筑一体化电站等配套项目。
32.中航三鑫(002163)公司子公司中航三鑫太阳能光电玻璃(控股70%)主要进行太阳能光电玻璃生产与深加工。
33.川投能源(600674)大股东四川省投资团体出资设立新光硅业,该公司承担了"年产1000吨多晶硅示范工程"国家高技术产业化项目,该工程也是国家唯一的一个年产1000吨多晶硅项目,具有很强的垄断性。
34.通威股份(600438)公司持股50%的永祥公司控股了永祥硅业投资,其具有设计年产能5000吨三氯氢硅项目;永祥多晶硅公司年产1000吨多晶硅项目。
35.新南洋(600661)公司参股23.93%子公司上海交大泰阳绿色能源主要从事电池片、电池组件系统的研制、销售以及咨询。
36.方大团体(000055)公司是国内第一家把握太阳能某光电建筑技术并成功应用于工程实践中的企业。
37.精功科技(002006)公司专注于太阳能光伏专用装备的生产,具有光伏设备、多晶硅片及铸锭的加工制造业务。
38.银星能源(000862)参股子公司宁夏银星多晶硅生产的太阳能级多晶硅目前已制成太阳能电池组件,安装在公司控股股东宁夏发电团体有限责任公司所属的银川太阳能光伏试验电站试验运行,该电站已于2008年9月15日正式并网发电;公司与日本川崎公司合作,参股40%,采取低本钱的物理提纯法处理高纯硅;公司子公司宁夏银星能源光伏发电设备生产有太阳能电池组件。
39.钱江生化(600796)公司拟与浙江明士达经编涂层及其他自然人合资组建浙江钱江明士达光电科技,占40%股权,将投资3.237亿元将设光伏产业项目,年产5000万片太阳能级硅片,建设单晶硅生长炉车间生产线以及多晶硅生产车间、多线切片生产车间,建设周期8个月。
40.综艺股份(600770)公司子公司综艺光伏有限公司40MW非晶硅/微晶硅叠层薄膜太阳能电池扩建项目在抓紧建设中;公司持有33.5%股权的欧贝黎新能源主要产品为125系列165-190W和156系列210-300W高效组件及转换效率为17.5%以上的太阳能电池片,主要市场为欧美澳韩等国家和地区。
41.东方日升(300118)公司主要从事太阳能电池片、太阳能电池组件以及太阳能灯具等太阳能光伏产品的研发、生产、销售;公司2009年太阳能电池片产量58.6MW,太阳能电池组件产量为55.86MW。
42.宝石A(000413)河北东旭将持有的石家庄旭新光电科技50%股权注进公司,旭新光电科技主营业务包括广电显示玻璃基板和光伏产业(非晶硅薄膜太阳能电池项目)。
43.向日葵(300111)公司已熟练把握了光伏电池片生产的全部关键技术,包括自主开发的电池表面微结构处理、电池扩散吸杂、电池体钝化及抗反射等核心技术。晶体硅电池产品的均匀转换率已达17.5%,在国内同行中处于领先水平。公司目前光伏电池年产能175MW,未来产能将扩张至275MW。
44.恒星科技(002132)公司“多晶硅切割钢丝项目”“一旦切割钢丝进进量产,利润会非常可观”。
45.国电电力(600795)子公司国电科技环保团体有限公司与大全团体签署多晶硅项目合作协议,合资建设年产6,000吨太阳能及电子级多晶硅项目,项目建成后,每年可向社会提供的多晶硅原料可供制造50万千瓦的光伏电池。
46.横店东磁(002056)公司自筹资金在横店东磁光伏园区投资建设300MW晶体硅太阳能电池片及50MW组件项目。
47.超日太阳(002506)公司与洛阳偃师市产业区治理委员会就公司在偃师市产业区建设超日太阳(洛阳)光伏产业园事宜达成协议。根据协议内容,超日太阳(洛阳)光伏产业园占地约449.39亩,建设规模为年产800MW多晶硅铸锭、多晶硅切片、太阳能电池片,而超日太阳将在2016年6月前完成超日太阳(洛阳)光伏产业园的建设,目标投资总额为36亿元。
行业主要上市公司:隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等
本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升
近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注:统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注:平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效
2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
中国十大光伏发电公司排名:
1、云南天达光伏科技股份有限公司
云南天达光伏科技股份有限公司是中国最早、最大的进行太阳电池制造、设计、销售和安装的专业公司之一,1978年开始研制生产单晶硅太阳电池。在近30年的时间里,在中国累计安装数万高质量的太阳电池发电站(系统),遍及中国大陆,广泛用于民用、商业和工业领域,为中国的太阳能利用的推广和环境改善做出了积极的贡献。
2、中电48所
中电48所全名为中国电子科技集团公司第四十八研究所,隶属于中国电子科技集团公司。中国电科为涉足光伏业最早的集团之一,旗下48所,18所,2所,45所,36所均涉足光伏产业。其中18所为国内光伏产品测试检验的权威机构,48所为国内光伏装备的权威研发生产机构。
3、天威集团
天威集团涉足光伏产业链的全部,特别是上游硅材料。拥有天威四川硅业,乐山乐电天威硅业,四川新光硅业等国内知名硅材料生产企业。中游拥有天威新能源控股有限公司、天威(成都)光伏组件有限公司。下游有天威新能源系统工程(北京)有限公司。
4、中国恩菲
中国恩菲,隶属于中国冶金科工集团。中国恩菲工程研究院为国家甲级设计院,特别在有色金属设计领域具有很强地位。中国恩菲在光伏行业主要集中于产业链两端,前端为硅材料生产,其控股的洛阳中硅高科技有限公司为国内硅业前三,具有自主知识产权;末端为光伏电站的投资、开发及运营。
5、上海航天机电
上海航天机电隶属于中国航天科技集团,为上海航天八院旗下公司。上海航天八院近两年发展态势迅猛。旗下全资或者控股子公司众多。较著名的有上海太阳能科技有限公司,作为其组件销售企业及应用系统集成企业。还有,上海神舟新能源、连云港神舟新能源、内蒙古神舟硅业、内蒙古神舟电力、上海神舟电力均为八院的光伏相关企业。
6、陕西电子信息集团有限公司
陕西电子信息集团有限公司直属于陕西国资委管辖的大型集团,在光伏领域的下属企业有:陕西光伏产业有限公司,西安黄河光伏有限公司,西安烽火光伏科技有限公司,陕西长岭光伏电气有限公司等。电子信息集团几乎占据了陕西省光伏行业的大半壁江山,投资力度极大。拥有自硅料、硅片、电池、组件、系统集成、逆变器生产的全产业链。
7、宁夏银星多晶硅有限公司
宁夏银星多晶硅有限公司直属于宁夏发电集团,旗下银星能源为上市公司。依托宁夏发电集团在电力行业的强大优势,银星在光伏领域发展较为迅猛。宁夏银星多晶硅采用有别于其他企业的物理冶炼法,成功克服了难题并拥有相关知识产权。公旗下还拥有宁夏银星光伏发电设备有限公司,专注于组件生产。意科能源专注于投资运营。
8、国电光伏(江苏)有限公司
国电光伏有限公司隶属于是中国国电集团——国电环保科技集团有限公司的子公司,借助于中国国电在电力系统的强大优势,国电光伏(江苏)有限公司主要集中于组件生产、系统集成总包服务。在宜兴,控股了国电晶德太阳能科技(宜兴)有限公司,在上海成立了国电太阳能系统科技(上海)有限公司,专注于做电站总包服务。
9、东方电气集团(宜兴)迈吉新能源有限公司
东方电气集团迈吉新能源有限公司属于东方电气集团,专注于单晶156的生产。东方迈吉位于江苏宜兴经济开发区,于2008年9月开工建设,2009年9月生产出试制产品,2010年1月第一条60MW太阳能电池片生产线进入批量生产。
10、中国科技光伏电力控股有限公司
中国科技光伏电力控股有限公司其母公司中国科技发展集团有限公司隶属于招商局集团,其下属公司有:青海百科光电有限责任公司,青海宏科新能源集成科技有限公司(筹)。此外招商局新能源又收购了凌阳新能源,旗下拥有招商局漳州开发区传达太阳能科技有限公司。
一位光伏产业投资分析师觉得,现阶段,硅料价格的涨幅并未终止,预估三季度也将维持继续上涨的态势,“乃至四季度也难出现明显下挫”。一家光伏龙头公司人士表示,不断扩张终端市场,光伏产业才会将来。现阶段,光伏发电、风电企业受制于储能技术难题,并未真真正正开启吊顶天花板,光伏产业的持续发展仍然任重道远。处理储能技术薄弱点,光伏产业才可以迈入无限发展室内空间。
硅料价格持续上升,最后推动光伏硅片、电池片及其组件的增涨,光伏产业链整体价钱持续增长。即便如此,2022年上半年度,在我国光伏产业仍获得高速发展的考试成绩。“光伏产业正逐渐赶到十字路口,虽然发展趋势迅速,但矛盾激化也非常多,多方应推动处理光伏产业供应链协同发展问题。不断扩张终端市场,光伏产业才会更好的未来。”
上下游的投资落后,供求矛盾比较严重。中下游供不应求,但上下游的提供并没有同歩紧跟,这也是硅料价格持续高烧的主要原因。2013年,光伏龙头无锡尚德破产,以后光伏产业迈入寒冬,上下游硅料的投资逐渐变弱,进到下滑周期时间。2018年531光伏新政也是给光伏产业产生很大撞击,让上下游都直发抖,项目投资进一步损耗。
因此,当近些年在双碳目标驱动下,光伏产业进到高形势周期时间以后,上下游的生产能力却无法迅速紧跟,造成了提供失调,价格暴涨。尽管硅料价格大幅上涨,也会导致发电厂运营的IRR持续下降,但只要仍然在A%之上,大家的项目投资热情的损耗的十分有限,终究别的风险低的项目不如这个呢。硅料需求与硅料价格间的负相关关系在真实产业中并不是斜向下的一条直线,而更像是一个阶梯。